Des constructions à technologies énergétiques intégrées doivent à l’avenir produire plus d’énergie qu’elles n’en consomment.

Cette recherche s’appuie sur la conception bionique d’enveloppes de bâtiments thermoadaptables. Copiant la nature, elles sont basées sur l’utilisation de l’énergie solaire grâce au «photovoltaïque intégré au bâtiment» (BIPV). De manière analogue aux systèmes d’enveloppes corporelles naturels, celles-ci sont censées répondre de manière adaptative ou «responsive» à la luminosité, à la chaleur et à l’humidité en fonction des variations naturelles journalières et annuelles.

Dans la nature, les différentes fonctions adaptatives d’une enveloppe corporelle constituent généralement diverses facettes d’une seule substance dans l’organisme. Dans le domaine technique à l’inverse, de nombreux composants monofonctionnels sont assemblés en systèmes afin de créer la multifonctionnalité requise. Des solutions intelligentes de façades à énergie positive ne peuvent donc être mises au point que si l’enveloppe du bâtiment présente des propriétés thermiques élevées et peut aussi compenser par autorégulation la variabilité des conditions climatiques grâce à l’intégration intelligente de fonctions statiques et adaptatives.

L’exemple de ce concept inspiré de la nature se base sur l’adaptation d’un savoir ancien: sous les climats chauds, les bâtiments sont peints dans des teintes claires afin d’éviter un réchauffement de leur surface. Dans les régions plus froides, les bâtiments sont peints dans des couleurs plus sombres afin d’exploiter aussi efficacement que possible le réchauffement superficiel dû au rayonnement solaire. Dans les zones climatiques tempérées, une combinaison s’avérerait idéale: une minimisation de la capacité d’absorption thermique des façades en été et une utilisation maximale de cette énergie en hiver assurée par un stockage passif de la chaleur solaire. La capacité de mimétisme des couleurs du dynaste Hercule doit être adaptée à cette fin. Sa carapace change de couleur grâce à la structure poreuse de la chitine qui la compose et aux cristaux photoniques qu’elle contient et qui reflètent différemment la lumière selon le taux l’humidité de l’air et la température.